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JP2010135361A - Negative electrode, lithium ion capacitor, and manufacturing method of them - Google Patents

Negative electrode, lithium ion capacitor, and manufacturing method of them Download PDF

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JP2010135361A JP2008307156A JP2008307156A JP2010135361A JP 2010135361 A JP2010135361 A JP 2010135361A JP 2008307156 A JP2008307156 A JP 2008307156A JP 2008307156 A JP2008307156 A JP 2008307156A JP 2010135361 A JP2010135361 A JP 2010135361A
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Japan
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negative electrode
current collector
active material
material layer
collector foil
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JP2008307156A
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Makiko Kichise
万希子 吉瀬
Kenro Mitsuta
憲朗 光田
Daigo Takemura
大吾 竹村
Seiji Yoshioka
省二 吉岡
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative electrode, a lithium ion capacitor and manufacturing methods of them, in which manufacturing processes are simple, productivity is superior, and internal resistance is small to make a large current flow, compared with a conventional lithium ion capacitor. <P>SOLUTION: The negative electrode, which has a negative electrode active substance layer on at least one surface of a negative electrode collector foil with almost the same area, is characterized by being formed with at least one slit by extending so as to include the component of a length direction only in the negative electrode collector foil. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、負極、リチウムイオンキャパシタ及びそれらの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a negative electrode, a lithium ion capacitor, and a manufacturing method thereof.

以前から存在する電気二重層キャパシタは、活性炭などのカーボン材料とバインダーからなるシート状の正極及び負極と、これら両極を電気的に絶縁する多孔質セパレータと、ステンレス、アルミニウムなどの金属からなる円筒型又は角型の容器と、容器内に充填され、両極及び多孔質セパレータに含浸された電解液とで構成され、両極と電解液との界面に発生する電気二重層の静電容量を電解液中のイオンが電極間を移動することにより充放電を行う。この電気二重層キャパシタは、電気化学反応を伴わないため、充放電レート特性、サイクル特性に優れている。このため電子機器のバックアップ電源や自動車を始めとした各種輸送機のバッテリーとして用いられている。しかし、電池に比べるとエネルギー密度が低いことが課題であった。   The existing electric double layer capacitor has a sheet-like positive electrode and negative electrode made of carbon material such as activated carbon and a binder, a porous separator that electrically insulates both electrodes, and a cylindrical type made of metal such as stainless steel and aluminum. Alternatively, it is composed of a rectangular container and an electrolyte filled in the container and impregnated in both electrodes and a porous separator, and the capacitance of the electric double layer generated at the interface between both electrodes and the electrolyte is contained in the electrolyte. The ions are charged and discharged by moving between the electrodes. Since this electric double layer capacitor does not involve an electrochemical reaction, it has excellent charge / discharge rate characteristics and cycle characteristics. For this reason, it is used as a backup power source for electronic devices and as a battery for various transport aircraft including automobiles. However, the problem is that the energy density is lower than that of the battery.

同じく以前から存在するリチウムイオン二次電池は、正極が一般にLiCoO等のリチウム含有金属酸化物からなり、負極がグラファイト等の炭素材料から構成されており、充電時には正極のリチウム含有金属酸化物から負極にリチウムを供給し、放電時には負極中のリチウムを正極に戻すというリチウムイオンの挿入及び脱離反応を利用している。この電池は電圧が高く、高エネルギー密度であるため、携帯機器用電源や電動工具、家電製品などに広く使用されている。しかし、エネルギー密度が高い反面、出力特性やサイクル特性、安全性の面での課題がある。 Similarly, in the lithium ion secondary battery that has existed for a long time, the positive electrode is generally made of a lithium-containing metal oxide such as LiCoO 2 , and the negative electrode is made of a carbon material such as graphite. Lithium ion insertion and desorption reactions are used in which lithium is supplied to the negative electrode and lithium in the negative electrode is returned to the positive electrode during discharge. Since this battery has a high voltage and high energy density, it is widely used in power supplies for portable devices, electric tools, home appliances, and the like. However, while the energy density is high, there are problems in terms of output characteristics, cycle characteristics, and safety.

そこで、近年リチウムイオン二次電池と電気二重層キャパシタの蓄電原理を組み合わせたリチウムイオンキャパシタ(以下、LICと記載する)と呼ばれる蓄電装置が注目され、その開発が盛んに行われている。このLICは正極には電気二重層キャパシタの正極活物質材料である活性炭などのカーボン材料を用い、負極にはリチウムイオン二次電池の負極活物質材料であるグラファイト等の炭素材料を用いたハイブリッド型のキャパシタである。   Therefore, in recent years, a power storage device called a lithium ion capacitor (hereinafter referred to as LIC) that combines the power storage principles of a lithium ion secondary battery and an electric double layer capacitor has been attracting attention and its development has been actively conducted. In this LIC, a hybrid type using a carbon material such as activated carbon which is a positive electrode active material of an electric double layer capacitor as a positive electrode and a carbon material such as graphite as a negative electrode active material of a lithium ion secondary battery as a negative electrode. Capacitor.

LICは、リチウムイオンを吸蔵、脱離し得る炭素材料に、予め化学的方法または電気化学的方法でリチウムイオンを吸蔵、担持(ドープまたはドーピング。以下、ドープと記載)させて、負極電位を下げることによりエネルギー密度を大幅に大きくできる。リチウムイオン供給源と負極の対向面積を負極面積の75%以上100%未満にしていることによって、セル内にリチウムイオン供給源を残さずに負極にリチウムイオンをドープできる構成とした発明がある(例えば、特許文献1参照)。   In LIC, a carbon material that can occlude and desorb lithium ions is previously occluded and supported (dope or doped; hereinafter referred to as dope) by a chemical method or an electrochemical method to lower the negative electrode potential. Can greatly increase the energy density. There is an invention in which the opposing area of the lithium ion supply source and the negative electrode is 75% or more and less than 100% of the negative electrode area, so that the negative electrode can be doped with lithium ions without leaving the lithium ion supply source in the cell ( For example, see Patent Document 1).

また、正極および負極と共に電解質を備えたものであって、負極は、帯状の負極集電体と、この負極集電体の両面に設けられ、ケイ素およびスズの少なくとも一方を構成元素として含む負極活物質層とを有し、負極集電体および負極活物質層には、これらを貫通するように切り抜かれまたは切り込まれた貫通部が、負極集電体の長さ方向成分を含むように延長して少なくとも1つ形成された電池に関する発明がある(例えば、特許文献2参照)。   The negative electrode is provided with an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, and the negative electrode is provided on both sides of the strip-shaped negative electrode current collector and the negative electrode current collector, and includes at least one of silicon and tin as a constituent element. The negative electrode current collector and the negative electrode active material layer have a material layer, and the penetrating part cut out or cut through the negative electrode current collector and the negative electrode active material layer includes a longitudinal component of the negative electrode current collector. Thus, there is an invention related to at least one battery (see, for example, Patent Document 2).

特開2006-286919号公報(請求項1、図3)JP 2006-286919 A (Claim 1, FIG. 3) 特開2007-280665号公報(請求項1、図2)JP 2007-280665 A (Claim 1, FIG. 2)

前記特許文献1に係る発明では、負極集電体と正極集電体とに多孔材(エキスパンドメタルやパンチングメタル等)を用い、金属リチウム等のリチウムイオンのドープ源と各極を電気化学的接触させることによって、リチウムイオンが電極積層体の端部から両集電体の貫通孔を通って自由に各極間を移動し、電極積層体のすべての負極にリチウムイオンをドープできる構成となっている。多孔材を集電体として用いた場合、一般のLICに用いている平滑金属箔を使用した場合に比較して導電部断面積が著しく小さくなり電気抵抗が高くなる。そこため、LICの特徴である大電流を流すことが困難になるという欠点があった。   In the invention according to Patent Document 1, a porous material (expanded metal, punched metal, etc.) is used for the negative electrode current collector and the positive electrode current collector, and the lithium ion dope source such as metallic lithium is in electrochemical contact with each electrode. By doing so, lithium ions can freely move between the electrodes from the end of the electrode stack through the through holes of both current collectors, and all the negative electrodes of the electrode stack can be doped with lithium ions. Yes. When the porous material is used as a current collector, the cross-sectional area of the conductive part is significantly reduced and the electric resistance is increased as compared with the case where a smooth metal foil used in a general LIC is used. For this reason, there is a drawback that it is difficult to flow a large current, which is a characteristic of LIC.

また、集電体に開口率の大きい多孔材を用いる場合、ペースト状電極合材を集電体上に塗工する際に一度の塗工では平滑な電極層が得られず、電極表面に凹凸ができ、充放電特性低下の原因となる。これに対して、1度目の塗工で穴部を埋め(目止め塗工)、2度以上の重ね塗工で所定厚さの平滑な電極を得るといった複数回塗工が提案されているが、工程が複雑になると共に、工程数増加にともなう不良率の増大という欠点があった。   In addition, when using a porous material with a large aperture ratio for the current collector, a smooth electrode layer cannot be obtained by applying the paste electrode mixture on the current collector once, and the electrode surface is uneven. Can cause deterioration of charge / discharge characteristics. On the other hand, a plurality of coatings have been proposed in which a hole is filled by the first coating (sealing coating), and a smooth electrode having a predetermined thickness is obtained by two or more repeated coatings. The process is complicated, and the defect rate increases with the number of processes.

前記特許文献2に係る発明では、プレス加工後の負極に切り込まれた貫通部を形成するような構造となっているため、開口率が小さくリチウムイオンのドープに時間がかかり、ドープが不十分になるため、十分な充放電容量が得られないという欠点があった。また、負極に貫通するような切り抜かれた貫通部を形成する構造をとる場合、切り抜き加工が複雑となるばかりでなく、負極面積の変化に対応し、切り抜き面積を変更する作業が複雑となり、負極面積の変化に柔軟に対応できないという欠点があった。   The invention according to Patent Document 2 has a structure in which a through-hole cut into the negative electrode after press working is formed, so that the aperture ratio is small and it takes time to dope lithium ions, and the dope is insufficient. Therefore, there is a drawback that a sufficient charge / discharge capacity cannot be obtained. In addition, when taking a structure that forms a cut-through part that penetrates the negative electrode, not only the cutting process becomes complicated, but also the work of changing the cut-out area corresponding to the change in the negative electrode area becomes complicated, and the negative electrode There was a drawback that it was not possible to flexibly respond to changes in area.

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、製造工程が簡単で、生産性に優れ、かつ、内部抵抗が小さく大電流を流すことができる負極、良好な充放電特性を有する負極、LIC及びそれらの製造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve such a problem, and has a simple manufacturing process, excellent productivity, a small internal resistance and a large current flow, and a negative electrode having good charge / discharge characteristics. It is an object of the present invention to provide a LIC and a manufacturing method thereof.

この発明に係る負極は、負極集電箔の少なくとも片面に略同面積で負極活物質層が設けられた負極であって、前記負極集電箔にのみ長さ方向成分をもつ少なくとも1つのスリットが形成されたことを特徴とするものである。   The negative electrode according to the present invention is a negative electrode in which a negative electrode active material layer is provided on at least one surface of a negative electrode current collector foil with substantially the same area, and at least one slit having a longitudinal component only in the negative electrode current collector foil. It is characterized by being formed.

この発明によれば、予め負極集電箔に切り込みを設け、負極活物質層を形成した後、所定の温度及び圧力でプレス加工することにより、貫通部分の幅を拡大し、スリットを形成するようにしたものであるため、生産性に優れ量産に対応した簡単な製造工程にもかかわらず、大電流の入出力を容易にし、レート特性の向上が図れる負極、LIC及びそれらの製造方法を提供することができる。   According to this invention, after forming a slit in the negative electrode current collector foil in advance and forming the negative electrode active material layer, the width of the penetrating portion is expanded and the slit is formed by pressing at a predetermined temperature and pressure. Therefore, it is possible to provide a negative electrode, an LIC, and a method for manufacturing the same, which can easily input and output a large current and can improve rate characteristics, despite a simple manufacturing process corresponding to mass production with excellent productivity. be able to.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1におけるリチウムイオンキャパシタ(以下、LICと記載することもある)の断面の一部を示す図である。図において、帯状の正極集電箔1の片面に正極材料と導電助剤とをバインダーにより結着させた正極活物質層2が塗布されて正極3が形成されている。スリット4を有する帯状の負極集電箔5の片面に負極材料と導電助剤とをバインダーにより結着させた負極活物質層6が塗布されて負極7が形成されている。ここで、正極集電箔1及び負極集電箔5は帯状であるが、略長方形または略正方形であってもかまわない。また、後述するプレス加工により整形されることから、幅等にある程度ばらつきがあってもかまわない。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a part of a cross section of a lithium ion capacitor (hereinafter sometimes referred to as LIC) in Embodiment 1 of the present invention. In the figure, a positive electrode active material layer 2 in which a positive electrode material and a conductive additive are bound with a binder is applied to one side of a belt-like positive electrode current collector foil 1 to form a positive electrode 3. A negative electrode active material layer 6 in which a negative electrode material and a conductive additive are bound with a binder is applied to one side of a strip-shaped negative electrode current collector foil 5 having slits 4 to form a negative electrode 7. Here, although the positive electrode current collector foil 1 and the negative electrode current collector foil 5 are strip-shaped, they may be substantially rectangular or substantially square. In addition, since it is shaped by press working described later, there may be some variation in width and the like.

正極3と負極7とは帯状の正極集電箔1の短辺の中心線と帯状の負極集電箔5の短辺の中心線とがほぼ一致し、正極活物質層2と負極活物質層6が対面するように、電子絶縁性で多孔性のセパレータ8を介して対向配置されている。さらに負極集電箔5に対向してリチウムイオン供給源としてのリチウム金属(リチウム極)9が電子絶縁性で多孔性のセパレータ8を介して配置して構成される。   In the positive electrode 3 and the negative electrode 7, the center line of the short side of the strip-shaped positive electrode current collector foil 1 and the center line of the short side of the strip-shaped negative electrode current collector foil 5 substantially coincide, and the positive electrode active material layer 2 and the negative electrode active material layer 6 are opposed to each other with an electronic insulating and porous separator 8 therebetween. Further, a lithium metal (lithium electrode) 9 as a lithium ion supply source is arranged opposite to the negative electrode current collector foil 5 through an electronic insulating and porous separator 8.

ここで、正極3、および、正極活物質層2と負極活物質層6との間に設けられたセパレータ8が積層されてなる構成部分を必要に応じて正極層10と、負極7、および、負極集電箔5とリチウム金属9との間に設けられたセパレータ8が積層されてなる構成部分を必要に応じて負極層11と呼ぶ。積層された正極3は正極取出し部12によって正極接続端子13に例えば溶接で接続されており、また負極7およびリチウム金属9はそれぞれ負極取出し部14およびリチウムドープ極取出し部15によって負極接続端子16に接続されている。ここで、正極層10、負極層11、及びリチウム金属9が積層され、電極端子等が取り付けられた状態で外装容器17に収納される前の状態のものをLICセル18とする。本実施の形態では正極接続端子13と負極接続端子16を図1に示すようにLICセル18のそれぞれ左側端部と右側端部に設けているが、これら接続端子の位置は適宜変えることができる。なお、図1において、外装容器17は点線において概略を示している。   Here, the positive electrode 3, and the constituent parts formed by laminating the separator 8 provided between the positive electrode active material layer 2 and the negative electrode active material layer 6, as necessary, may include a positive electrode layer 10, a negative electrode 7, and A component formed by laminating a separator 8 provided between the negative electrode current collector foil 5 and the lithium metal 9 is referred to as a negative electrode layer 11 as necessary. The laminated positive electrode 3 is connected to the positive electrode connection terminal 13 by, for example, welding by the positive electrode extraction part 12, and the negative electrode 7 and the lithium metal 9 are respectively connected to the negative electrode connection terminal 16 by the negative electrode extraction part 14 and the lithium doped electrode extraction part 15. It is connected. Here, the LIC cell 18 is a state in which the positive electrode layer 10, the negative electrode layer 11, and the lithium metal 9 are laminated and the electrode terminals and the like are attached and before being housed in the outer container 17. In the present embodiment, the positive electrode connection terminal 13 and the negative electrode connection terminal 16 are provided at the left end and the right end of the LIC cell 18 as shown in FIG. 1, but the positions of these connection terminals can be changed as appropriate. . In addition, in FIG. 1, the exterior container 17 has shown the outline in the dotted line.

この実施の形態では、正極3及び負極6は、それぞれ帯状の正極集電箔1及び負極集電箔5の片面に正極活物質層2及び負極活物質層6が塗布されて形成されているが、必ずしも片面である必要は無く、図3に示すように、それぞれの両面もしくはどちらか一方の極の両面に塗布されて形成されてもよい。   In this embodiment, the positive electrode 3 and the negative electrode 6 are formed by coating the positive electrode active material layer 2 and the negative electrode active material layer 6 on one side of the strip-like positive electrode current collector foil 1 and the negative electrode current collector foil 5, respectively. However, it does not necessarily have to be one side, and as shown in FIG. 3, it may be formed by being applied to both sides or both sides of one of the poles.

図2は本発明の実施の形態1におけるLICセル18の構造を示す断面図である。図1は、LICセル18としての最小構成単位を示しているが、図2に示すように、LICとして必要な容量を蓄積するために、正極層10と負極層11及びリチウム金属9を交互に積層する構造をとることが一般的である。図2では活物質層の数で正極3が3層、負極7が3層、及び、リチウム金属9が3層の合計9層によってLICセル18を構成しているが、LICセル18に組み込まれる正極3および負極7の層数は、LICセル18の種類やLICセル18に配置するリチウム金属9の層数などによって異なり特定されない。通常は正極層10と負極層11とをあわせて5〜20層程度である。また、ここでは正極3が多孔層で無い場合を想定し、各正極層10と負極層11に対してリチウム金属9を設けたが、正極3がリチウムイオンの通り抜け可能な多孔性材料により構成されている場合には、LICセル18の底部もしくは最上部にリチウム金属9を一層のみ設けてもかまわない。さらに、LICセル18は外装容器17に縦方向または横方向いずれの方向に収容してもかまわない。   FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the LIC cell 18 in the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the minimum structural unit as the LIC cell 18, but as shown in FIG. 2, the positive electrode layer 10, the negative electrode layer 11, and the lithium metal 9 are alternately arranged in order to accumulate the capacity necessary for the LIC. It is common to have a laminated structure. In FIG. 2, the LIC cell 18 is composed of a total of nine layers of three positive electrodes 3, three negative electrodes 7, and three layers of lithium metal 9 in terms of the number of active material layers. The number of layers of the positive electrode 3 and the negative electrode 7 is not specified depending on the type of the LIC cell 18, the number of layers of the lithium metal 9 disposed in the LIC cell 18, and the like. Usually, the total number of the positive electrode layer 10 and the negative electrode layer 11 is about 5 to 20 layers. Further, here, assuming that the positive electrode 3 is not a porous layer, the lithium metal 9 is provided for each of the positive electrode layer 10 and the negative electrode layer 11, but the positive electrode 3 is made of a porous material through which lithium ions can pass. In this case, only one layer of lithium metal 9 may be provided on the bottom or top of the LIC cell 18. Furthermore, the LIC cell 18 may be accommodated in the outer container 17 in either the vertical direction or the horizontal direction.

上記説明した構造のみならず、本実施の形態では負極7に対して正極3が対向しており、この正負極間に電解液を含浸させたセパレータ8が存在している構造であればよい。例えば、平板状の電極を複数枚重ね合わせた積層型構造、帯状の電極を捲回した捲回構造、または、帯状の電極を折り畳みながら重ねた折り畳み型構造等である。また、これらを組み合わせた複合構造にしてもよい。   In addition to the structure described above, in this embodiment, the positive electrode 3 may be opposed to the negative electrode 7, and the separator 8 impregnated with the electrolyte solution may be present between the positive and negative electrodes. For example, a laminated structure in which a plurality of flat electrodes are stacked, a wound structure in which strip-shaped electrodes are wound, or a folded structure in which strip-shaped electrodes are folded and stacked. Moreover, you may make the composite structure which combined these.

また、LICの集電体部分に接続される接続端子は、LIC内で安定に存在する導電性の材質であれば特に限定はしない。   Further, the connection terminal connected to the current collector portion of the LIC is not particularly limited as long as it is a conductive material that stably exists in the LIC.

LICセル18において、特にリチウム金属9が配置される側の最外部(図1では下部)はセパレータ8であり、その内側に負極7が設置されるのが好ましい。LICセル18の最外部をセパレータ8にすることによって、電極にリチウム金属9が直接に接触するのを回避して電解液の注液後の急激なドープによる電極表面へのダメージを防ぐことができ、さらにLICセル18を予め外部で作ってから外装容器17に設置するようなときには、セパレータ8で電極を覆って保護できる。また、該セパレータ8の内側を負極7にすることによって、負極7とリチウム金属9と短絡しても問題が無い等の利点が得られる。   In the LIC cell 18, the outermost part (lower part in FIG. 1) on the side where the lithium metal 9 is disposed is the separator 8, and the negative electrode 7 is preferably disposed inside thereof. By using the separator 8 as the outermost part of the LIC cell 18, it is possible to prevent the lithium metal 9 from coming into direct contact with the electrode and prevent damage to the electrode surface due to rapid dope after the electrolyte is injected. Further, when the LIC cell 18 is previously made outside and then installed in the outer container 17, the electrode can be covered with the separator 8 for protection. Further, by making the inner side of the separator 8 the negative electrode 7, there can be obtained an advantage that there is no problem even if the negative electrode 7 and the lithium metal 9 are short-circuited.

図4は本発明の実施の形態1におけるLICの捲回構造の一例を示す断面図である。図2では、正極層10と負極層11が交互に積層された構造を示しているが、図4に示すように、帯状の正極層10と同じく帯状の負極層11とを積層し、捲回することで層状構造(捲回構造)をとってもかまわない。図4において、正極接続端子13と負極接続端子16はフィルム型のLICセル18のそれぞれ中心部に設けられているが、これら接続端子の位置は適宜変えることができる。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the winding structure of the LIC in the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a structure in which the positive electrode layers 10 and the negative electrode layers 11 are alternately laminated. As shown in FIG. 4, the belt-like positive electrode layer 10 and the belt-like negative electrode layer 11 are laminated and wound. By doing so, a layered structure (winding structure) may be taken. In FIG. 4, the positive electrode connection terminal 13 and the negative electrode connection terminal 16 are provided in the center of each film-type LIC cell 18, but the positions of these connection terminals can be changed as appropriate.

また、図4に示すLICは帯状の正極集電箔1及び負極集電箔5の両面に正極活物質層2及び負極活物質層6が塗布された状態のものを捲回構造としたものであり、正極3がリチウムイオンの通り抜け可能な多孔性材料により構成されている場合を例示しているが、これに限られない。なお、図において、リチウム金属9は捲回構造の最外周に設けられているが、中心部に設けられてもよい。また、正極3がリチウムイオンの通り抜け不能な場合等、リチウムイオンのドープ源を正極3及び負極7と同様に巻き込む場合については、一例を後述の実施の形態4で示している。   Further, the LIC shown in FIG. 4 has a wound structure in which the positive electrode active material layer 2 and the negative electrode active material layer 6 are coated on both surfaces of the strip-like positive electrode current collector foil 1 and negative electrode current collector foil 5. There is a case where the positive electrode 3 is made of a porous material that allows lithium ions to pass through, but is not limited thereto. In the figure, the lithium metal 9 is provided at the outermost periphery of the wound structure, but may be provided at the center. An example of the case where the lithium ion dope source is entrained in the same manner as the positive electrode 3 and the negative electrode 7, such as when the positive electrode 3 cannot pass through lithium ions, is described in Embodiment 4 described later.

以下、この発明の実施の形態1における負極7及びLICの製造方法について詳細に記載する。図5は本発明の実施の形態1における負極7の製造工程のフローを示す図である。また、図6は本発明の実施の形態1におけるLICの製造工程のフローを示す図である。また、図7は本発明の本実施の形態1における負極原反21のプレス工程を模式的に示した図である。基本的な構造、及び、製造方法は、正極3と負極7について違いはないが、負極7では、スリット4の形成工程が付加される点で異なる。   Hereinafter, the manufacturing method of the negative electrode 7 and LIC in Embodiment 1 of this invention is described in detail. FIG. 5 is a diagram showing a flow of manufacturing steps of the negative electrode 7 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a flow of the manufacturing process of the LIC in the first embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 7 is the figure which showed typically the press process of the negative electrode original fabric 21 in this Embodiment 1 of this invention. The basic structure and the manufacturing method are not different between the positive electrode 3 and the negative electrode 7, but the negative electrode 7 is different in that a step of forming the slit 4 is added.

図6において、この実施の形態における正極3の製造工程について説明する。正極3は一般的な電気二重層キャパシタの正極と同様の構成であり、たとえばアルミニウム箔からなる帯状の正極集電箔1に正極材料と導電助剤とを圧延法、塗布法およびモールド成形法などにより、バインダーによって結着させた正極活物質層2を形成する。ここで、正極材料には表面積が広く静電容量が大きいカーボン材料を用いる。例えば、直径10μm程度の粒子状の活性炭などであり、水蒸気賦活活性炭、アルカリ活性炭およびナノゲートカーボンなどを用いることができる。また、バインダーにはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などのフッ素樹脂やSBR(スチレンブタジエンラバー)系やアクリル系合成ゴム、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)などが用いられている。その後、乾燥工程とプレス工程を経て、正極取出し部12などの取り付け等加工工程を経て完成する。なお、正極集電箔1と正極活物質層2とは略同面積で構成される。   In FIG. 6, the manufacturing process of the positive electrode 3 in this embodiment will be described. The positive electrode 3 has the same configuration as a positive electrode of a general electric double layer capacitor. For example, a positive electrode material and a conductive auxiliary agent are rolled, coated, molded, etc. on a strip-shaped positive electrode current collector foil 1 made of an aluminum foil. Thus, the positive electrode active material layer 2 bound by the binder is formed. Here, a carbon material having a large surface area and a large capacitance is used as the positive electrode material. For example, it is particulate activated carbon having a diameter of about 10 μm, and water vapor activated activated carbon, alkaline activated carbon, nanogate carbon, and the like can be used. As the binder, a fluororesin such as PTFE (polytetrafluoroethylene), SBR (styrene butadiene rubber), acrylic synthetic rubber, PVDF (polyvinylidene fluoride), or the like is used. Then, it completes through processes, such as attachment of the positive electrode extraction part 12, etc. through a drying process and a press process. The positive electrode current collector foil 1 and the positive electrode active material layer 2 are configured with substantially the same area.

ここで、帯状の正極集電箔1に正極活物質層2を塗布した後、乾燥行程を経て乾燥させたものを正極原反19と呼ぶ。図14は、正極原反19のプレス工程を模式的に示した概略図である。なお、図において括弧内で示された構成要素は後述する本実施の形態3を示すものである。   Here, what applied the positive electrode active material layer 2 to the strip | belt-shaped positive electrode current collector foil 1, and dried it through the drying process is called the positive electrode original fabric 19. FIG. FIG. 14 is a schematic view schematically showing the pressing process of the positive electrode fabric 19. It should be noted that the components shown in parentheses in the figure indicate the third embodiment to be described later.

図5及び図7において、この実施の形態における負極7の製造工程について説明する。なお、図5における負極7の製造工程は、図6から同部分を抜き出したものである。負極7は、たとえば銅箔からなる帯状の負極集電箔5に長さ方向成分を含むように延長して少なくとも1つ貫通するように切り込み20を形成する。次に負極材料と導電助剤とを圧延法、塗布法およびモールド成形法などにより、バインダーによって結着させた負極活物質層6を塗布する。ここで、負極活物質には電気化学反応によってリチウムの脱挿入が可能な材料、例えば黒鉛を用いることが出来るが、それに限定されるものはない。そのほかにも、アモルファス状のカーボン、スズやシリコン系の合金など、一般的なリチウムイオン電池の負極として用いられている負極材料などが使用可能である。負極7と正極3とでは使用するカーボンの種類などの違いにより最適な厚さが異なる。その後、乾燥工程とプレス工程を経て、負極取出し部11などの取り付け等加工工程を経て完成する。なお、負極集電箔5と負極活物質層6は略同面積で形成される。   5 and 7, the manufacturing process of the negative electrode 7 in this embodiment will be described. The manufacturing process of the negative electrode 7 in FIG. 5 is the same part extracted from FIG. The negative electrode 7 is formed with a notch 20 extending so as to penetrate at least one of the strip-shaped negative electrode current collector foil 5 made of, for example, copper foil so as to include a longitudinal component. Next, the negative electrode active material layer 6 in which the negative electrode material and the conductive additive are bound with a binder by a rolling method, a coating method, a molding method, or the like is applied. Here, as the negative electrode active material, a material capable of removing and inserting lithium by an electrochemical reaction, such as graphite, can be used, but is not limited thereto. In addition, it is possible to use a negative electrode material used as a negative electrode of a general lithium ion battery, such as amorphous carbon, tin, or a silicon alloy. The optimum thickness differs between the negative electrode 7 and the positive electrode 3 depending on the type of carbon used. Then, it completes through processes, such as attachment of the negative electrode extraction part 11, etc. through a drying process and a press process. The negative electrode current collector foil 5 and the negative electrode active material layer 6 are formed with substantially the same area.

図1からも明らかなように、このようにして得られた負極7は、スリット4が設けられた負極集電箔5とスリット4が設けられていない負極活物質層6とからなる。ここで、帯状の負極集電箔5に切り込み20を設け、負極活物質層6を塗布した後、乾燥行程を経て乾燥させたものを負極原反21と呼ぶ。以下、必要な場合は負極原反21と記載する。また、スリット4と切り込み20の違いは、幅を有する形で切り抜かれたか否かで区別する。具体的には、カッター等で切り込み20を形成した後、プレス工程を経て幅が拡大し、スリット4を形成する。なお、厳密には切り込み20についても刃幅等の切り込み幅が形成されるが、幅を設けることを目的とし意識的に設けられた幅ではないためスリット4とは呼ばないこととする。なお、本実施の形態では、切り込み20を設けた後、プレス加工を行い、幅を広げてスリット4を形成したが、意識的に細い幅のスリット4を設けた後、プレス加工を行い幅の広いスリット4を形成してもかまわない。また、プレス加工の際の温度、圧力、または、張力を調整することで、形成されるスリット4の幅を調整できることは言うまでもない。   As is clear from FIG. 1, the negative electrode 7 obtained in this way includes a negative electrode current collector foil 5 provided with slits 4 and a negative electrode active material layer 6 provided with no slits 4. Here, the belt-shaped negative electrode current collector foil 5 is provided with a notch 20 and the negative electrode active material layer 6 is applied and then dried through a drying process. Hereinafter, it will be described as a negative electrode raw fabric 21 when necessary. Further, the difference between the slit 4 and the notch 20 is distinguished by whether or not it is cut out in a form having a width. Specifically, after forming the cut 20 with a cutter or the like, the width is expanded through a pressing process, and the slit 4 is formed. Strictly speaking, a notch width such as a blade width is formed for the notch 20, but it is not called the slit 4 because it is not a width that is consciously provided for the purpose of providing the width. In the present embodiment, after the cut 20 is provided, pressing is performed to widen the slit 4 to form the slit. However, after the slit 4 having a narrow width is intentionally provided, the pressing is performed to reduce the width. A wide slit 4 may be formed. Moreover, it cannot be overemphasized that the width | variety of the slit 4 formed can be adjusted by adjusting the temperature in the time of press work, a pressure, or tension | tensile_strength.

前記のようにして製造された正極3と負極7とをセパレータ8を挟んで一体化する。ここで、セパレータ8は正極3と負極7とを隔離し、両極間の絶縁を確保しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。このセパレータ8は例えば、ポリエチレンやポリプロピレンにより構成されている。また、セルロース系の紙セパレータ等を用いてもよい。   The positive electrode 3 and the negative electrode 7 manufactured as described above are integrated with the separator 8 interposed therebetween. Here, the separator 8 separates the positive electrode 3 and the negative electrode 7 and allows lithium ions to pass through while ensuring insulation between the two electrodes. The separator 8 is made of, for example, polyethylene or polypropylene. In addition, a cellulose-based paper separator or the like may be used.

次にリチウムイオンのドープ源であるリチウム金属9を負極7とセパレータ8を介して設置する。   Next, a lithium metal 9 that is a lithium ion dope source is placed through a negative electrode 7 and a separator 8.

このようにして得られたLICセル18を外装容器17に収容する。ここで外装容器17は特に限定はしないが、ステンレス、アルミニウムなどの金属からなる円筒型又は角型の容器がある。また、金属と樹脂により構成されるラミネートフィルムからなる袋状又は箱型の容器であってもよい。このラミネートフィルムによる容器は熱融着(ヒートシール)によってシールすることができ、LIC内部からの電解液の漏出やLIC外部からの水分の侵入を防げるものであればよい。シール部に熱融着性を有する樹脂フィルムを用いることもできるが、金属を蒸着したり、金属めっきでコートしたり、アルミ等の金属箔をラミネートしたものが好ましい。金属箔を用いる場合、十分な厚さがあれば単独で用いることもできるが、一般には軽量化のために、数ミクロンから数十ミクロンの厚さの金属箔に樹脂がラミネートされたものが用いられる。そして、その内面には熱融着性を付与するためのポリエチレンやポリプロピレンのフィルム、外面には強度向上のためのポリエチレンテレフタレートや延伸ナイロンフィルムを積層させることが好ましい。   The LIC cell 18 thus obtained is accommodated in the outer container 17. Here, the outer container 17 is not particularly limited, but may be a cylindrical or square container made of a metal such as stainless steel or aluminum. Moreover, the bag-shaped or box-shaped container which consists of a laminate film comprised with a metal and resin may be sufficient. The container made of this laminate film can be sealed by heat sealing (heat sealing) as long as it can prevent leakage of the electrolyte from the inside of the LIC and intrusion of moisture from the outside of the LIC. Although a resin film having heat-fusibility can be used for the seal portion, it is preferable to deposit a metal, coat with metal plating, or laminate a metal foil such as aluminum. When a metal foil is used, it can be used alone if it has a sufficient thickness. However, in general, a resin foil laminated to a metal foil with a thickness of several to several tens of microns is used to reduce the weight. It is done. And it is preferable to laminate | stack the polyethylene terephthalate and stretched nylon film for an intensity | strength improvement on the outer surface, and the polyethylene or polypropylene film for providing heat-fusibility.

前記袋状容器の形成方法は各種のものが適用可能であり、例えば、角形に裁断したフィルムを二つ折りにして三方をヒートシールする方法、円筒型に形成したフィルムの両開口部をヒートシールする方法等を挙げることができる。容器材料は裁断したままのものを用いる場合もあるが、電極体に対応した凹部をプレス加工してから用いることもできる。ヒートシールした後に余分な容器材料を切断したり、曲げ加工を施したりしてもよい。   Various methods can be used for forming the bag-like container. For example, a film cut into a square shape is folded in half and heat-sealed in three directions, and both openings of the film formed in a cylindrical shape are heat-sealed. The method etc. can be mentioned. The container material may be used as it is cut, but it can also be used after pressing a recess corresponding to the electrode body. Excess container material may be cut or bent after heat sealing.

次に、外装容器17に電解液を注入し、封口する。ここで、電解液は外装容器17内に充填されているが、本発明とは直接の関係が無いため、図示は省略する。電解液は、特に限定されないが、例えば、LiPF、LIClO、LiBF、LiAsF、LICFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、LIC(CFSOなどの電解質を有機溶媒に溶解したものを挙げることができる。有機溶媒としては、ジメトキシエタン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、エチルメチルカーボネート(MEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)等のエステル系溶媒、γ―ブチロラクトン(GBL)、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、1,3−ジオキサン(DOX)、リン酸エチルジメチル(EDMP)、リン酸トリメチル(TMP)、リン酸プロピルジメチル(PDMP)などの溶媒を挙げることができ、これらを単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Next, an electrolytic solution is injected into the outer container 17 and sealed. Here, the electrolyte solution is filled in the outer container 17, but is not shown because it is not directly related to the present invention. The electrolytic solution is not particularly limited, for example, LiPF 6, LIClO 4, LiBF 4, LiAsF 6, LICF 3 SO 3, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN (C 2 F 5 SO 2) 2, LIC ( Examples thereof include an electrolyte such as CF 3 SO 2 ) 3 dissolved in an organic solvent. Examples of organic solvents include ether solvents such as dimethoxyethane and diethyl ether, and ester solvents such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), ethyl methyl carbonate (MEC), dimethyl carbonate (DMC), and diethyl carbonate (DEC). Solvent, γ-butyrolactone (GBL), tetrahydrofuran (THF), tetrahydropyran (THP), 1,3-dioxane (DOX), ethyl dimethyl phosphate (EDMP), trimethyl phosphate (TMP), propyl dimethyl phosphate (PDMP) ) And the like, and these can be used alone or in combination of two or more.

さらに、電解液には、他の添加物が含まれていても良い。組合せ例として、LiPF/EC+DEC,LiBF/EC+DEC,LiN(CFSO/EC+DEC、LiN(CSO/EC+DEC,LiPF/EC+PC,LiPF/EC+GBL,LiBF/EC+PC,LiBF/EC+GBL,LiBF/EDMP,LiBF/EC+EDMP,LiN(CFSO/EC+GBL、LiN(CSO/EC+GBL,LiN(CFSO/EC+EDMP、LiN(CSO/EC+EDMP等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、100℃以上の高温においても、イオン伝導性を有するために、有機溶媒はEC、PC,GBLなどの高沸点溶媒を含むことが望ましい。 Furthermore, the electrolyte solution may contain other additives. Examples of combinations are LiPF 6 / EC + DEC, LiBF 4 / EC + DEC, LiN (CF 3 SO 2 ) 2 / EC + DEC, LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 / EC + DEC, LiPF 6 / EC + PC, LiPF 6 / EC + GBL, LiBF 4 / EC + PC, LiBF 4 / EC + GBL, LiBF 4 / EDMP, LiBF 4 / EC + EDMP, LiN (CF 3 SO 2 ) 2 / EC + GBL, LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 / EC + GBL, LiN (CF 3 SO 2 ) 2 / EC + EDMP, LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 / EC + EDMP, and the like, but are not limited thereto. Further, in order to have ionic conductivity even at a high temperature of 100 ° C. or higher, the organic solvent desirably contains a high boiling point solvent such as EC, PC, GBL.

ここで、負極7の電位を下げてリチウムイオンキャパシタを使用可能な状態にするにはリチウムイオンを負極7にドープする必要があるが、この実施の形態では負極7へのリチウムイオンのドープを負極7とセパレータ8を介して設置したリチウム金属9をドープ源として電解液中にリチウムイオンを拡散させて挿入を行う。   Here, in order to lower the potential of the negative electrode 7 and make the lithium ion capacitor usable, it is necessary to dope the negative electrode 7 with lithium ions. In this embodiment, the negative electrode 7 is doped with lithium ions. 7 and lithium metal 9 installed via separator 8 is used as a dope source to diffuse lithium ions into the electrolyte and insert.

また、金属リチウムの代わりにコバルト酸リチウム等のリチウム金属酸化物をドープ源として使用し、外部電源より充電を行うことにより強制的にドープする場合もある。金属リチウム以外のドープ源としては、例えばリチウムイオンを吸蔵および放出することが可能な正極3の材料のいずれか1種または2種以上を含んでおり、必要に応じて炭素材料などの導電材およびポリフッ化ビニリデンなどのバインダーを含んでいてもよい。リチウムイオンを吸蔵および放出することが可能な正極3の材料としては、オリビン酸リン酸鉄リチウムやリチウムと遷移金属とを含むリチウム遷移金属複合酸化物が好ましい。   In some cases, lithium metal oxide such as lithium cobaltate is used as a doping source instead of metallic lithium, and the doping is forced by charging from an external power source. As a doping source other than metallic lithium, for example, one or more of the materials of positive electrode 3 capable of inserting and extracting lithium ions are included, and a conductive material such as a carbon material and the like, if necessary. A binder such as polyvinylidene fluoride may be included. As a material for the positive electrode 3 capable of inserting and extracting lithium ions, lithium iron phosphate olivine phosphate and a lithium transition metal composite oxide containing lithium and a transition metal are preferable.

この実施の形態では、リチウムイオンを透過させるために負極集電箔5にリチウムイオンが拡散する経路とし、1または2以上のスリット4が形成されている。このスリット4は、負極原反21を所定の温度および圧力でプレスすることによって開口されて得られる。そのため、リチウムイオンが効率良く透過できるようになる。   In this embodiment, one or more slits 4 are formed as a path through which lithium ions diffuse in the negative electrode current collector foil 5 in order to transmit lithium ions. The slit 4 is obtained by opening the negative electrode original fabric 21 by pressing it at a predetermined temperature and pressure. Therefore, lithium ions can be transmitted efficiently.

このプレス工程は平板プレスで行うこともできるが、前記カレンダーロールプレスのようなロール型のプレスで実施すればより大面積の電極板を効率よくプレスすることができる。   This pressing step can be performed by a flat plate press, but if it is performed by a roll-type press such as the calendar roll press, an electrode plate having a larger area can be efficiently pressed.

以下、この実施の形態におけるLICの製造方法の1実施例を具体的な数値を挙げて説明すると共に、得られたLICの性能について以下の複数の比較例と比較した結果を示す。   Hereinafter, one example of the manufacturing method of the LIC in this embodiment will be described with specific numerical values, and results of comparing the performance of the obtained LIC with the following comparative examples will be shown.

正極原反19を用いた正極3の製造方法について説明する。正極集電箔1として、幅300mm、厚さ50μmの帯状のアルミニウム箔を用いる。正極材料としての活性炭とバインダーとしてのスチレンブタジエンポリマー、溶媒としての水からなる電極ペーストを混合調製し、帯状のアルミニウム箔の片面に塗工形成する。その後、乾燥行程を経て得られた正極原反19をカレンダーロールプレスにて105℃で加圧して電極の気孔率を調整した。   A method for manufacturing the positive electrode 3 using the positive electrode fabric 19 will be described. As the positive electrode current collector foil 1, a strip-shaped aluminum foil having a width of 300 mm and a thickness of 50 μm is used. An electrode paste composed of activated carbon as a positive electrode material, styrene butadiene polymer as a binder, and water as a solvent is mixed and prepared, and is formed on one side of a strip-shaped aluminum foil. Then, the positive electrode fabric 19 obtained through the drying process was pressurized at 105 ° C. with a calender roll press to adjust the porosity of the electrode.

ここで、正極活物質層2は正極集電箔1に比較して伸縮率が大きいことから、プレスにより拡大した正極活物質層2が正極集電箔1の周辺についても押し広げられた正極活物質層2が若干はみ出すが、特に影響はない。   Here, since the positive electrode active material layer 2 has a larger expansion / contraction ratio than the positive electrode current collector foil 1, the positive electrode active material layer 2 expanded by pressing is also spread around the positive electrode current collector foil 1. Although the material layer 2 protrudes slightly, there is no particular influence.

その後、プレス後の正極原反19から正極3を一辺92mm×129mmの長方形に切り出し、短辺側の正極活物質層2をはがして正極取出し部12とし、この正極取出し部12にアルミ箔を超音波溶接により接続して正極接続端子13とした。   Thereafter, the positive electrode 3 is cut out into a rectangle having a side of 92 mm × 129 mm from the pressed positive electrode raw material 19, and the positive electrode active material layer 2 on the short side is peeled to form a positive electrode extraction part 12. The positive electrode connection terminal 13 was formed by sonic welding.

図7はこの実施の形態における負極原反21のプレス工程を模式的に示した図である。以下負極原反21を用いた負極7の製造方法について説明する。負極集電箔5として、幅300mm、厚さ20μmの帯状の銅箔に5mm間隔で切り込み20(0.08mm)を形成したものを用いる。負極材料としての黒鉛とバインダーとしてのポリフッ化ビニリデン、溶媒としてのn-メチルピロリドンからなる電極ペーストを混合調製し、切り込み20を形成した帯状の銅箔の片面に塗工形成する。その後、乾燥行程を経て得られた負極原反21をカレンダーロールプレスにて105℃で加圧して電極の気孔率を調整した。プレス前の切り込み20の開口幅は0.08mmであったのに対して、プレス後の切り込み20の開口幅は0.16mmまで拡大されスリット4が形成された。   FIG. 7 is a view schematically showing a pressing process of the negative electrode original fabric 21 in this embodiment. Hereinafter, a method for producing the negative electrode 7 using the negative electrode fabric 21 will be described. As the negative electrode current collector foil 5, a strip-shaped copper foil having a width of 300 mm and a thickness of 20 μm in which cuts 20 (0.08 mm) are formed at intervals of 5 mm is used. An electrode paste composed of graphite as a negative electrode material, polyvinylidene fluoride as a binder, and n-methylpyrrolidone as a solvent is mixed and prepared, and is coated on one side of a strip-shaped copper foil in which cuts 20 are formed. Then, the negative electrode raw fabric 21 obtained through the drying process was pressurized at 105 ° C. with a calender roll press to adjust the porosity of the electrode. The opening width of the notch 20 before pressing was 0.08 mm, whereas the opening width of the notching 20 after pressing was increased to 0.16 mm, and the slit 4 was formed.

カレンダーロールプレス後に切り込み20の開口幅が倍程度にまで拡大されて、スリット4が形成された理由は、負極集電箔5と負極活物質層6の伸縮率が異なることに起因する。負極活物質層6は負極集電箔5に比較して伸縮率が大きいことからプレスにより拡大した負極活物質層6が負極集電箔5の下に滑り込み、切り込み20を押し広げた結果による。なお、負極集電箔5の周辺についても押し広げられた負極活物質層6が若干はみ出すが、特に影響はない。   The reason why the slits 4 are formed by expanding the opening width of the cuts 20 to about twice after the calendar roll press is due to the fact that the negative electrode current collector foil 5 and the negative electrode active material layer 6 have different expansion ratios. This is because the negative electrode active material layer 6 has a larger expansion ratio than the negative electrode current collector foil 5, so that the negative electrode active material layer 6 expanded by pressing slips under the negative electrode current collector foil 5 and widens the cut 20. In addition, although the negative electrode active material layer 6 pushed out also slightly around the negative electrode current collector foil 5 protrudes, there is no particular influence.

その後、プレス後の負極原反21から負極7を一辺92mm×129mmの長方形に切り出し、短辺側の負極活物質層6をはがして負極取出し部14とし、この負極取出し部14にNiメッキ銅箔を超音波溶接により接続して負極接続端子16とした。   Thereafter, the negative electrode 7 is cut out from the pressed negative electrode raw material 21 into a rectangle having a side of 92 mm × 129 mm, and the negative electrode active material layer 6 on the short side is peeled off to form a negative electrode extraction part 14. Were connected by ultrasonic welding to form a negative electrode connection terminal 16.

正極3と負極7の中心を揃えてそれぞれの活物質層が対向するように積層し、その間に厚さ40μmのセルロース系紙セパレータ8をはさんだ。負極7の裏面の銅箔に金属リチウム8として厚さ30μm、一辺60mm×80mmの方形の金属リチウム箔を重ね、全体を外装容器17としてのアルミラミネートフィルムの外装に収納した。この積層電極に電解液として、1.2mol/lのLiPFを含む、エチレンカーボネート−ジエチルカーボネート3:7混合溶媒を注液し、最後に外装容器17であるアルミラミネート外装を封口しキャパシタセル(リチウムイオン挿入前のLICを示す)を完成させた。その後、負極7へのリチウムイオン挿入を促進するために、キャパシタセルを50℃の恒温槽内で7日間のエージングを実施した。 The positive electrode 3 and the negative electrode 7 were aligned so that the active material layers face each other, and a cellulose paper separator 8 having a thickness of 40 μm was sandwiched therebetween. A rectangular metal lithium foil having a thickness of 30 μm and a side of 60 mm × 80 mm was stacked as the metal lithium 8 on the copper foil on the back surface of the negative electrode 7, and the whole was accommodated in the exterior of an aluminum laminate film as the exterior container 17. The laminated electrode was injected with an ethylene carbonate-diethyl carbonate 3: 7 mixed solvent containing 1.2 mol / l LiPF 6 as an electrolytic solution, and finally the aluminum laminate outer package, which is the outer container 17, was sealed, and the capacitor cell ( The LIC before lithium ion insertion is shown). Thereafter, in order to promote the insertion of lithium ions into the negative electrode 7, the capacitor cell was aged for 7 days in a thermostat at 50 ° C.

このLICについて、室温25℃の環境下で下限電圧2.0V、上限電圧4.0Vで充放電試験を行った。この試験結果と以下に示す比較例1乃至6の試験結果とで放電電流を変化させた場合の放電容量を表1に示す。表1の結果からも、この実施の形態に係るLICの性能の優位性が明らかである。   About this LIC, the charge / discharge test was done by the lower limit voltage 2.0V and the upper limit voltage 4.0V in the environment of room temperature 25 degreeC. Table 1 shows discharge capacities when the discharge current is changed between the test results and the test results of Comparative Examples 1 to 6 shown below. From the results in Table 1, the superiority of the performance of the LIC according to this embodiment is clear.

Figure 2010135361
Figure 2010135361

(比較例1)
(比較例1の作製法)
負極集電箔として、幅300mm、厚さ30μm、開口率55%のエキスパンドメタルを使用し、前記実施の形態と同様に作製したペーストを塗布したが、ペーストがエキスパンドメタルの開口部に浸透し、所定量の活物質量が得られなかった。再度塗布を行うことにより所定量の活物質量となったため、この負極原反をカレンダーロールプレスにて105℃で加圧して電極の気孔率を調整した。プレス後の負極原反を一辺92mm×129mmの長方形に切り出し、短辺側の負極活物質層をはがして負極取出し部とし、この負極取出し部にNiメッキ銅箔を超音波溶接により接続して負極接続端子とした。この比較例の正極の作製及びLICセルの作製方法は、前記実施の形態と同様にした。
(Comparative Example 1)
(Production method of Comparative Example 1)
As the negative electrode current collector foil, an expanded metal having a width of 300 mm, a thickness of 30 μm, and an aperture ratio of 55% was used, and a paste produced in the same manner as in the above embodiment was applied, but the paste penetrated into the opening of the expanded metal, A predetermined amount of active material could not be obtained. Since the amount of the active material became a predetermined amount by performing the coating again, the negative electrode raw material was pressed at 105 ° C. with a calendar roll press to adjust the porosity of the electrode. The negative electrode raw material after pressing is cut into a rectangle having a side of 92 mm × 129 mm, the negative electrode active material layer on the short side is peeled off to form a negative electrode extraction part, and a Ni-plated copper foil is connected to the negative electrode extraction part by ultrasonic welding to form a negative electrode The connection terminal. The positive electrode production and the LIC cell production method of this comparative example were the same as those in the above embodiment.

(比較例2)
(比較例2の作製法:切り込みを広げない場合)
負極集電箔として、幅300mm、厚さ20μmの銅箔上にスリットを形成せずに、前記実施の形態と同様に作製したペーストを塗布し負極原反を製作した。この負極原反をカレンダーロールプレスにて105℃で加圧して電極の気孔率を調整した。その後、プレス後の負極原反に5mm間隔で切り込みを入れた。このプレス後の負極原反を一辺92mm×129mmの長方形に切り出し、短辺側の負極活物質層をはがして負極取出し部とし、この負極取出し部にNiメッキ銅箔を超音波溶接により接続して負極接続端子とした。この比較例の正極の作製及びLICセルの作製方法は、前記実施の形態と同様にした。
(Comparative Example 2)
(Production method of Comparative Example 2: When notch is not widened)
As a negative electrode current collector foil, a paste prepared in the same manner as in the above embodiment was applied without forming a slit on a copper foil having a width of 300 mm and a thickness of 20 μm to produce a negative electrode original fabric. The negative electrode raw material was pressed at 105 ° C. with a calender roll press to adjust the porosity of the electrode. Then, the negative electrode raw material after pressing was cut at intervals of 5 mm. The negative electrode raw material after pressing was cut into a rectangle of 92 mm × 129 mm on one side, the negative electrode active material layer on the short side was peeled off to form a negative electrode extraction part, and Ni-plated copper foil was connected to this negative electrode extraction part by ultrasonic welding. It was set as the negative electrode connection terminal. The positive electrode production and the LIC cell production method of this comparative example were the same as those in the above embodiment.

(比較例3)
(比較例3の作製法:スリットの開口面積が小さい場合)
負極集電箔として、幅300mm、厚さ20μmの銅箔上にスリットを形成せずに、前記実施の形態と同様に作製したペーストを塗布し負極原反を製作した。この負極原反をカレンダーロールプレスにて105℃で加圧して電極の気孔率を調整した。その後、プレス後の負極原反に開口幅が0.08mmで長さが10mmのスリットを面積が100cm2あたり10個形成した。このプレス後の負極原反を一辺92mm×129mmの長方形に切り出し、短辺側の負極活物質層をはがして負極取出し部とし、この負極取出し部にNiメッキ銅箔を超音波溶接により接続して負極接続端子とした。この比較例の正極の作製及びLICセルの作製方法は、前記実施の形態と同様にした。
(Comparative Example 3)
(Production method of Comparative Example 3: When the opening area of the slit is small)
As a negative electrode current collector foil, a paste prepared in the same manner as in the above embodiment was applied without forming a slit on a copper foil having a width of 300 mm and a thickness of 20 μm to produce a negative electrode original fabric. The negative electrode raw material was pressed at 105 ° C. with a calender roll press to adjust the porosity of the electrode. Thereafter, ten slits having an opening width of 0.08 mm and a length of 10 mm were formed per 100 cm 2 on the negative electrode raw material after pressing. The negative electrode raw material after pressing was cut into a rectangle of 92 mm × 129 mm on one side, the negative electrode active material layer on the short side was peeled off to form a negative electrode extraction part, and Ni-plated copper foil was connected to this negative electrode extraction part by ultrasonic welding. It was set as the negative electrode connection terminal. The positive electrode production and the LIC cell production method of this comparative example were the same as those in the above embodiment.

(比較例4)
(比較例4の作製法:スリットの開口面積が大きい場合)
負極集電箔として、幅300mm、厚さ20μmの帯状の銅箔に5mm間隔で切り込み20(1.0mm)を形成し、前記実施の形態と同様に作製したペーストを塗布した。この負極原反をカレンダーロールプレスにて105℃で加圧して電極の気孔率を調整した。プレス後のスリットの開口幅は1.1mmで電極面積に対する開口率は12%であった。その後、このプレス後の負極原反を一辺92mm×129mmの長方形に切り出し、短辺側の負極活物質層をはがして負極取出し部とし、この負極取出し部にNiメッキ銅箔を超音波溶接により接続して負極接続端子とした。この比較例の正極の作製及びLICセルの作製方法は、前記実施の形態と同様にした。
(Comparative Example 4)
(Production method of Comparative Example 4: When the opening area of the slit is large)
As a negative electrode current collector foil, cuts 20 (1.0 mm) were formed at intervals of 5 mm in a strip-shaped copper foil having a width of 300 mm and a thickness of 20 μm, and a paste prepared in the same manner as in the above embodiment was applied. The negative electrode raw material was pressed at 105 ° C. with a calender roll press to adjust the porosity of the electrode. The opening width of the slit after pressing was 1.1 mm, and the opening ratio with respect to the electrode area was 12%. After that, the negative electrode raw material after pressing is cut into a rectangle having a side of 92 mm × 129 mm, the negative electrode active material layer on the short side is peeled off to form a negative electrode extraction part, and Ni-plated copper foil is connected to the negative electrode extraction part by ultrasonic welding. Thus, a negative electrode connection terminal was obtained. The positive electrode production and the LIC cell production method of this comparative example were the same as those in the above embodiment.

(比較例5)
(比較例5の作製法:スリットの間隔が10mm以上の場合)
負極集電箔として、幅300mm、厚さ20μmの銅箔上にスリットを形成せずに、前記実施の形態と同様に作製したペーストを塗布し負極原反を製作した。この負極原反に11mm間隔で切り込みを形成し、その後、カレンダーロールプレスにて105℃で加圧して電極の気孔率を調整した。プレス後のスリットの開口幅は30μmであった。このプレス後の負極原反を一辺92mm×129mmの長方形に切り出し、短辺側の負極活物質層をはがして負極取出し部とし、この負極取出し部にNiメッキ銅箔を超音波溶接により接続して負極接続端子とした。この比較例の正極の作製及びLICセルの作製方法は、前記実施の形態と同様にした。
(Comparative Example 5)
(Production method of Comparative Example 5: When the slit interval is 10 mm or more)
As a negative electrode current collector foil, a paste prepared in the same manner as in the above embodiment was applied without forming a slit on a copper foil having a width of 300 mm and a thickness of 20 μm to produce a negative electrode original fabric. Cuts were formed in the negative electrode raw material at intervals of 11 mm, and thereafter, the calender roll was pressurized at 105 ° C. to adjust the porosity of the electrode. The opening width of the slit after pressing was 30 μm. The negative electrode raw material after pressing was cut into a rectangle of 92 mm × 129 mm on one side, the negative electrode active material layer on the short side was peeled off to form a negative electrode extraction part, and Ni-plated copper foil was connected to this negative electrode extraction part by ultrasonic welding. It was set as the negative electrode connection terminal. The positive electrode production and the LIC cell production method of this comparative example were the same as those in the above embodiment.

(比較例6)
(比較例6の作製法:プレス温度が90℃の場合)
負極集電箔として、幅300mm、厚さ20μmの銅箔上にスリットを形成せずに、前記実施の形態と同様に作製したペーストを塗布し負極原反を製作した。この負極原反に5mm間隔で切り込みを形成し、その後、カレンダーロールプレスにて90℃で加圧して電極の気孔率を調整した。プレス後のスリットの開口幅は0.1mmであった。このプレス後の負極原反を一辺92mm×129mmの長方形に切り出し、短辺側の負極活物質層をはがして負極取出し部とし、この負極取出し部にNiメッキ銅箔を超音波溶接により接続して負極接続端子とした。この比較例の正極の作製及びLICセルの作製方法は、前記実施の形態と同様にした。
(Comparative Example 6)
(Production method of Comparative Example 6: when the press temperature is 90 ° C.)
As a negative electrode current collector foil, a paste prepared in the same manner as in the above embodiment was applied without forming a slit on a copper foil having a width of 300 mm and a thickness of 20 μm to produce a negative electrode original fabric. Cuts were formed in the negative electrode original fabric at intervals of 5 mm, and then the porosity of the electrode was adjusted by pressing at 90 ° C. with a calender roll press. The opening width of the slit after pressing was 0.1 mm. The negative electrode raw material after pressing was cut into a rectangle of 92 mm × 129 mm on one side, the negative electrode active material layer on the short side was peeled off to form a negative electrode extraction part, and Ni-plated copper foil was connected to this negative electrode extraction part by ultrasonic welding. It was set as the negative electrode connection terminal. The positive electrode production and the LIC cell production method of this comparative example were the same as those in the above embodiment.

実施の形態2.
前記実施の形態1における負極7の製造方法では、負極集電箔5に切り込み20を入れた負極原反21に対して、プレス加工により開口幅を押し広げてスリット4を形成したが、負極集電箔5に切り込み20を設けず、負極原反21に対して切り込み20を入れることで、プレス加工により開口幅を押し広げてスリット4を形成するような方法で製造しても同様の効果が得られる。図8は本発明の実施の形態2における負極の製造工程のフローを示す図である。また、図9は本発明の実施の形態2におけるリチウムイオンキャパシタ(以下、LICと記載することもある)の製造工程のフローを示す図である。また、図10は、本発明の実施の形態2におけるLICの断面の一部を示す図である。前記実施の形態1との主な相違点は、負極7の製造工程に関する点であることから、ここでは負極7の製造工程について主に説明し、その他の部分は上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。この実施の形態における負極7の製造方法は以下のとおりである。
Embodiment 2. FIG.
In the manufacturing method of the negative electrode 7 in the first embodiment, the slit 4 is formed by expanding the opening width by press working on the negative electrode raw material 21 in which the cut 20 is made in the negative electrode current collector foil 5. The same effect can be obtained even if the slits 4 are formed by pressing and forming the slits 4 by forming the slits 20 in the negative electrode raw material 21 without providing the slits 20 in the electric foil 5. can get. FIG. 8 is a diagram showing a flow of a negative electrode manufacturing process in the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing a flow of a manufacturing process of a lithium ion capacitor (hereinafter sometimes referred to as LIC) in the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing a part of the cross section of the LIC in the second embodiment of the present invention. Since the main difference from the first embodiment is related to the manufacturing process of the negative electrode 7, the manufacturing process of the negative electrode 7 will be mainly described here, and the other parts are the same as those of the first embodiment. Since there is, explanation is omitted. The manufacturing method of the negative electrode 7 in this embodiment is as follows.

図8において、この実施の形態における負極7の製造工程について説明する。なお、図8における負極7の製造工程は、図9から同部分を抜き出したものである。たとえば銅箔からなる帯状の負極集電箔5に負極材料と導電助剤とを圧延法、塗布法およびモールド成形法などにより、バインダーによって結着させた負極活物質層6を塗布する。ここで、負極材料には電気化学反応によってリチウムの脱挿入が可能な材料、例えば黒鉛を用いることが出来るが、それに限定されるものはない。そのほかにも、アモルファス状のカーボン、スズやシリコン系の合金など、一般的なリチウムイオン電池の負極として用いられている負極材料などが使用可能である。負極7と正極3とでは使用するカーボンの種類などの違いにより最適な厚さが異なる。その後、乾燥工程を経て得られた負極原反21に長さ方向成分を含むように延長して少なくとも1つ貫通するように切り込み20を形成する。次にプレス工程を経て、負極取出し部11などの取り付け等加工工程を経て完成する。ここで負極集電箔5と負極活物質層6は略同面積で形成される。   In FIG. 8, the manufacturing process of the negative electrode 7 in this embodiment will be described. The manufacturing process of the negative electrode 7 in FIG. 8 is the same part extracted from FIG. For example, the negative electrode active material layer 6 in which a negative electrode material and a conductive additive are bound with a binder by a rolling method, a coating method, a molding method, or the like is applied to a strip-shaped negative electrode current collector foil 5 made of copper foil. Here, as the negative electrode material, a material capable of removing and inserting lithium by an electrochemical reaction, such as graphite, can be used, but the material is not limited thereto. In addition, it is possible to use a negative electrode material used as a negative electrode of a general lithium ion battery, such as amorphous carbon, tin, or a silicon alloy. The optimum thickness differs between the negative electrode 7 and the positive electrode 3 depending on the type of carbon used. After that, the negative electrode raw material 21 obtained through the drying process is extended so as to include the longitudinal component, and a cut 20 is formed so as to penetrate at least one. Next, it passes through a press process, and completes through processes, such as attachment of the negative electrode extraction part 11, etc. Here, the negative electrode current collector foil 5 and the negative electrode active material layer 6 are formed with substantially the same area.

図8からも明らかなように、このようにして得られた負極7は、共にスリット4が設けられた負極集電箔5と負極活物質層6とからなる。なお、負極活物質層6に設けられたスリット4は、負極集電箔5に設けられたスリット4と比較し、その中心を略同一(略同心上)とし、幅(負極7がスリット4の端部を含む場合は、幅及び長さ)が短いスリットとなる。これは、先に説明したように負極活物質層6は負極集電箔5に比較して伸縮率が大きいことから明らかである。以下、この実施の形態におけるLICの負極7の製造方法の1実施例を具体的な数値を挙げて説明すると共に、この負極7を用いて製造されたLICの性能について前記複数の比較例と比較した結果を示す。   As is clear from FIG. 8, the negative electrode 7 thus obtained is composed of a negative electrode current collector foil 5 and a negative electrode active material layer 6 each having a slit 4. In addition, the slit 4 provided in the negative electrode active material layer 6 has a center substantially the same (substantially concentric) as compared with the slit 4 provided in the negative electrode current collector foil 5, and the width (the negative electrode 7 is the same as that of the slit 4. When the end portion is included, the slit has a short width and length. This is apparent from the fact that the negative electrode active material layer 6 has a larger expansion / contraction rate than the negative electrode current collector foil 5 as described above. Hereinafter, one example of the manufacturing method of the negative electrode 7 of the LIC in this embodiment will be described with specific numerical values, and the performance of the LIC manufactured using the negative electrode 7 will be compared with the plurality of comparative examples. The results are shown.

負極集電箔5として、幅300mm、厚さ20μmの帯状の銅箔に負極材料としての黒鉛とバインダーとしてのポリフッ化ビニリデン、溶媒としてのn-メチルピロリドンからなる電極ペーストを混合調製し、帯状の銅箔の片面に塗工形成する。その後、乾燥行程を経て得られた負極原反21に長さ方向成分を含むように延長して少なくとも1つ貫通するように5mm間隔で切り込み20(0.08mm)を形成する。この切り込み20が設けられた負極原反21をカレンダーロールプレスにて105度で加圧して電極の気孔率を調整した。プレス前の切り込み20の開口幅は0.08mmであったのに対して、プレス後の切り込み20の開口幅は0.14mmまで拡大されスリット4が形成された。   A negative electrode current collector foil 5 was prepared by mixing an electrode paste made of graphite as a negative electrode material, polyvinylidene fluoride as a binder, and n-methylpyrrolidone as a solvent in a strip-shaped copper foil having a width of 300 mm and a thickness of 20 μm. Coating is formed on one side of the copper foil. Thereafter, the negative electrode raw material 21 obtained through the drying process is extended so as to include the longitudinal component, and cuts 20 (0.08 mm) are formed at intervals of 5 mm so as to penetrate at least one. The negative electrode fabric 21 provided with the cut 20 was pressed at 105 degrees with a calender roll press to adjust the porosity of the electrode. The opening width of the notch 20 before pressing was 0.08 mm, whereas the opening width of the notching 20 after pressing was increased to 0.14 mm, and the slit 4 was formed.

カレンダーロールプレス後に切り込み20の開口幅が倍程度にまで拡大されて、スリット4が形成された理由は、負極集電箔5と負極活物質層6の伸縮率が異なることに起因する。負極活物質層6は負極集電箔5に比較して伸縮率が大きいことからプレスにより拡大した負極活物質層6が負極集電箔5の下に滑り込み、切り込み20を押し広げた結果による。なお、負極集電箔5の周辺についても押し広げられた負極活物質層6が若干はみ出すが、特に影響はない。また、負極活物質層6にも負極集電箔5に比較して幅の狭いスリット4が形成されるが、これは、主としてプレスによる圧縮力と引っ張り力により形成されるスリット4である。   The reason why the slits 4 are formed by expanding the opening width of the cuts 20 to about twice after the calendar roll press is due to the fact that the negative electrode current collector foil 5 and the negative electrode active material layer 6 have different expansion ratios. This is because the negative electrode active material layer 6 has a larger expansion ratio than the negative electrode current collector foil 5, so that the negative electrode active material layer 6 expanded by pressing slips under the negative electrode current collector foil 5 and widens the cut 20. In addition, although the negative electrode active material layer 6 pushed out also slightly around the negative electrode current collector foil 5 protrudes, there is no particular influence. In addition, the negative electrode active material layer 6 is also formed with slits 4 that are narrower than the negative electrode current collector foil 5, and these are slits 4 that are mainly formed by the compressive force and tensile force of the press.

図7は本実施の形態1における負極原反21のプレス工程を模式的に示した図であるが、本実施の形態2における負極原反21のプレス工程も模式的に表現する場合には差異が無い。プレス後に設けられるスリット4の長さと幅については、特に規定されるものではないが、負極7の面積に対して開口部の面積が0.1%以上10%以下であることが好ましい。また、隣り合うスリット4同士の間隔は10mm未満であることが好ましい。プレス時のロールの回転方向に対するスリット4の方向については、特に規定しないが、例えば、図7に示すようなロールプレス加工を行う場合、プレス時のロールの回転方向に対してスリット4の長手方向が垂直もしくは斜め30度以上となっていることが好ましい。これはプレス時のロールの回転方向に対して切り込み20が略垂直になるため、切り込み20の全体に対して同時に圧力がかかるため、スリット幅が効率的に広がるからである。逆に、スリットが設けられた負極層11を用いて捲回構造とする場合、捲回(長手)方向に対して平行もしくは斜め30度未満となっている方が好ましい。捲回時及び捲回後のプレス時のテンションによってスリット4が必要以上に大きく開口してしまい、捲きずれ等の原因となるためである。   FIG. 7 is a diagram schematically showing the pressing process of the negative electrode original fabric 21 in the first embodiment, but there is a difference when the pressing process of the negative electrode original fabric 21 in the second embodiment is also schematically expressed. There is no. The length and width of the slit 4 provided after pressing are not particularly specified, but the area of the opening is preferably 0.1% or more and 10% or less with respect to the area of the negative electrode 7. Moreover, it is preferable that the space | interval of adjacent slits 4 is less than 10 mm. The direction of the slit 4 with respect to the direction of rotation of the roll at the time of pressing is not particularly specified. For example, when performing roll pressing as shown in FIG. 7, the longitudinal direction of the slit 4 with respect to the direction of rotation of the roll at the time of pressing. Is preferably vertical or obliquely 30 degrees or more. This is because the cut 20 is substantially perpendicular to the rotation direction of the roll during pressing, and pressure is applied to the entire cut 20 at the same time, so that the slit width is efficiently widened. On the contrary, when the negative electrode layer 11 provided with the slit is used to form a wound structure, it is preferable that the negative electrode layer 11 is parallel to the wound (longitudinal) direction or less than 30 degrees obliquely. This is because the slit 4 opens more than necessary due to the tension at the time of winding and after pressing, which may cause a winding slip or the like.

その後、プレス後の負極原反21から負極7を一辺92mm×129mmの長方形に切り出し、短辺側の負極活物質層6をはがして負極取出し部14とし、この負極取出し部14にNiメッキ銅箔を超音波溶接により接続して負極接続端子16とした。   Thereafter, the negative electrode 7 is cut out from the pressed negative electrode raw material 21 into a rectangle having a side of 92 mm × 129 mm, and the negative electrode active material layer 6 on the short side is peeled off to form a negative electrode extraction part 14. Were connected by ultrasonic welding to form a negative electrode connection terminal 16.

このようにして得られた負極7は前記実施の形態1により得られた負極7に対して負極活物質層6にも貫通口が設けられている点で構造的に異なり、そのため実施の形態1と性能面で若干の差異がある。図10は、本発明の実施の形態2におけるLICの断面の一部を示す図である。なお、負極7以外の部分は上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。   The negative electrode 7 thus obtained is structurally different from the negative electrode 7 obtained in the first embodiment in that the negative electrode active material layer 6 is also provided with a through hole. There is a slight difference in performance. FIG. 10 is a diagram showing a part of a cross section of the LIC in the second embodiment of the present invention. In addition, since parts other than the negative electrode 7 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、この実施の形態におけるLICについて、室温25℃の環境下で下限電圧2.0V、上限電圧4.0Vで充放電試験を行った。この試験結果と前記実施の形態1におけるLIC及び前記複数の比較例におけるLICの試験結果とで放電電流を変化させた場合の放電容量を表2に示す。表2の結果からも、この実施の形態に係るLICの性能の他の比較例に対する優位性が明らかである。   Next, the LIC in this embodiment was subjected to a charge / discharge test at a lower limit voltage of 2.0 V and an upper limit voltage of 4.0 V in an environment at room temperature of 25 ° C. Table 2 shows the discharge capacity when the discharge current is changed between the test results and the LIC test results of the first embodiment and the LICs of the plurality of comparative examples. From the results of Table 2, the superiority of the performance of the LIC according to this embodiment over other comparative examples is clear.

Figure 2010135361
Figure 2010135361

比較例1においては負極集電箔としてエキスパンドメタルを使用しているため、高電流で放電した場合に集電箔の電流密度が高くなり、集電が不十分となるため十分な容量が得られなかった。また比較例2においては、負極板をプレスした後にスリットを形成したため、リチウムイオンのドープが不均一で、十分な放電容量が得られなかった。また比較例3においては、スリット開口率が電極面積の0.1%未満と小さいため、イオンのドープが不均一で、十分な放電容量が得られなかった。比較例4においては、スリット開口率が電極面積の12%と大きいため電極反応面積が減少して十分な放電容量が得られなかった。また比較例5においては、スリット同士の間隔が10mm以上と大きいため、イオンのドープが不均一且つ不十分で十分な放電容量が得られなかった。また比較例6においては、負極板のプレス温度が低くプレス後のスリット開口が不十分であるため、イオンのドープが不均一で、十分な放電容量が得られなかった。   In Comparative Example 1, since expanded metal is used as the negative electrode current collector foil, the current density of the current collector foil increases when discharged at a high current, and current collection becomes insufficient, so that sufficient capacity can be obtained. There wasn't. In Comparative Example 2, since the slit was formed after the negative electrode plate was pressed, the lithium ions were not uniformly doped, and a sufficient discharge capacity could not be obtained. Further, in Comparative Example 3, since the slit aperture ratio was as small as less than 0.1% of the electrode area, ion doping was not uniform and sufficient discharge capacity could not be obtained. In Comparative Example 4, since the slit aperture ratio was as large as 12% of the electrode area, the electrode reaction area was reduced and a sufficient discharge capacity could not be obtained. Further, in Comparative Example 5, since the gap between the slits was as large as 10 mm or more, ion doping was uneven and insufficient, and a sufficient discharge capacity could not be obtained. In Comparative Example 6, since the negative electrode plate was pressed at a low temperature and the slit opening after pressing was insufficient, ion doping was uneven and sufficient discharge capacity could not be obtained.

実施の形態3.
前記実施の形態2では、リチウムイオンのドープ層として金属リチウムを用いたが、本実施の形態3は、リチウムイオンドープ層集電箔22としての厚さ20μmのアルミニウム箔上に活物質として、コバルト酸リチウム、導電助剤としてアセチレンブラック、及びバインダーとして、ポリフッ化ビニリデンを分散媒であるNMPに分散させて得られた活物質層ペーストを塗布したものをリチウムイオンのドープ源として用いたものである。その他の部分は上記実施の形態と同様であるため説明を省略する。この実施の形態におけるリチウムイオンのドープ層の製造方法は以下のとおりである。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, metallic lithium is used as the lithium ion doped layer. In the third embodiment, cobalt is used as the active material on the aluminum foil having a thickness of 20 μm as the lithium ion doped layer current collector foil 22. Lithium acid, acetylene black as a conductive additive, and a binder coated with an active material layer paste obtained by dispersing polyvinylidene fluoride in NMP as a dispersion medium are used as a lithium ion doping source. . Since other parts are the same as those of the above embodiment, the description thereof is omitted. The manufacturing method of the doped layer of lithium ions in this embodiment is as follows.

図11は、本発明の実施の形態3におけるリチウムイオンキャパシタ(以下、LICと記載することもある)の断面の一部を示す図である。図において、リチウムイオンドープ層23は以下のように製造される。   FIG. 11 is a diagram showing a part of a cross section of a lithium ion capacitor (hereinafter sometimes referred to as LIC) in Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the lithium ion doped layer 23 is manufactured as follows.

リチウムイオンドープ層集電箔22としての厚さ20μmのアルミニウム箔上に活物質として、コバルト酸リチウム、導電助剤としてアセチレンブラック、及びバインダーとして、ポリフッ化ビニリデンを分散媒であるNMPに分散させて得られた活物質層ペーストを塗布し、100℃で乾燥させた後、厚さ約100μmのリチウムイオンドープ層原反24を得た。その後、このリチウムイオンドープ層原反24をカレンダーロールプレスにて105℃で加圧して厚さ約70μmとする。プレス後のリチウムイオンドープ層原反24を一辺90mm×127mmの長方形に切り出し、短辺側の集電体を延伸してリチウムドープ極取出し部15とし、このリチウムドープ極取出し部15にアルミ箔を超音波溶接により接続してリチウムイオンドープ極端子25とした。なお、リチウムイオンドープ層原反24のプレス工程については、正極原反19のプレス工程と同様であるため、図14において代用する。なお、図において括弧内で示された構成要素が本実施の形態3を示すものである。   On the 20 μm thick aluminum foil as the lithium ion doped layer current collector foil 22, lithium cobaltate as an active material, acetylene black as a conductive auxiliary agent, and polyvinylidene fluoride as a binder are dispersed in NMP as a dispersion medium. The obtained active material layer paste was applied and dried at 100 ° C., and then a lithium ion doped layer original fabric 24 having a thickness of about 100 μm was obtained. Thereafter, the lithium ion doped layer raw material 24 is pressed at 105 ° C. with a calendar roll press to a thickness of about 70 μm. The pressed lithium ion doped layer raw fabric 24 is cut into a rectangle of 90 mm × 127 mm on one side, and the current collector on the short side is stretched to form a lithium doped electrode extraction part 15, and an aluminum foil is applied to the lithium doped electrode extraction part 15. Lithium ion doped electrode terminals 25 were connected by ultrasonic welding. Note that the pressing process of the lithium ion doped layer original fabric 24 is the same as the pressing process of the positive electrode original fabric 19 and is therefore substituted in FIG. In addition, the component shown in the parenthesis in the figure indicates the third embodiment.

正極3と負極7の中心を揃えてそれぞれの活物質層が対向するように積層し、その間に厚さ40μmのセルロース系紙セパレータ8をはさんだ。負極7の裏面の銅箔に上記リチウムイオンドープ層23を重ね全体を外装容器17としてのアルミラミネートフィルムの外装に収納した。この積層電極に電解液として、1.2mol/lのLiPFを含む、エチレンカーボネート−ジエチルカーボネート3:7混合溶媒を注液し、最後に外装容器17であるアルミラミネート外装を封口し、この実施の形態におけるキャパシタを完成させた。その後、負極7へのリチウムイオン挿入を促進するために、リチウムイオンドープ層23のリチウムドープ極取出し部15をリチウムイオン極端子25に接続し充放電装置の+端子に、負極取出し部14を−端子に接続して1mAで4.0VまでのCC−CV充電を行い、負極7へのリチウムイオンのドープを実施した。 The positive electrode 3 and the negative electrode 7 were aligned so that the active material layers face each other, and a cellulose paper separator 8 having a thickness of 40 μm was sandwiched therebetween. The lithium ion doped layer 23 was overlaid on the copper foil on the back surface of the negative electrode 7, and the whole was accommodated in the exterior of an aluminum laminate film as the exterior container 17. This laminated electrode was injected with an ethylene carbonate-diethyl carbonate 3: 7 mixed solvent containing 1.2 mol / l LiPF 6 as an electrolytic solution, and finally the aluminum laminate outer package as the outer container 17 was sealed. The capacitor in the form of was completed. Thereafter, in order to promote the insertion of lithium ions into the negative electrode 7, the lithium doped electrode extraction part 15 of the lithium ion doped layer 23 is connected to the lithium ion electrode terminal 25, and the negative electrode extraction part 14 is connected to the positive terminal of the charging / discharging device. It connected to the terminal, CC-CV charge to 4.0V was performed at 1 mA, and the negative electrode 7 was doped with lithium ions.

この実施の形態により得られたLICについても、上記実施の形態と同様な試験を行いその結果を表3に示す。表3の結果からも、この実施の形態に係るLICも他の実施の形態に係るLIC同様他の比較例に対し性能の優位性が明らかである。   For the LIC obtained in this embodiment, the same test as in the above embodiment was performed and the results are shown in Table 3. From the results shown in Table 3, the LIC according to this embodiment is clearly superior to other comparative examples in the same manner as the LIC according to the other embodiments.

Figure 2010135361
Figure 2010135361

実施の形態4.
前記実施の形態3では一対の長方形の正極3、負極7及びセパレータ8からなるカードタイプのLICセル18であったが、本実施の形態では捲回構造のLICセル18としたものを示す。図12は、本発明の実施の形態4におけるリチウムイオンキャパシタ(以下、LICと記載することもある)の断面の一部を示す図である。図13は本発明の実施の形態4におけるLICセル18の概略図である。以下本実施の形態におけるLICの製造方法について説明する。なお、負極原反21の製造方法については、前記実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、本実施の形態における正極3及びリチウムイオンドープ層23の作製方法について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the card-type LIC cell 18 is composed of a pair of rectangular positive electrode 3, negative electrode 7, and separator 8. In the present embodiment, a LIC cell 18 having a wound structure is shown. FIG. 12 is a diagram showing a part of a cross section of a lithium ion capacitor (hereinafter also referred to as LIC) in the fourth embodiment of the present invention. FIG. 13 is a schematic diagram of the LIC cell 18 according to the fourth embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of manufacturing the LIC in the present embodiment will be described. In addition, since the manufacturing method of the negative electrode original fabric 21 is the same as that of the said Embodiment 1, description is abbreviate | omitted here. Hereinafter, a manufacturing method of the positive electrode 3 and the lithium ion doped layer 23 in the present embodiment will be described.

正極集電箔1として、幅300mm、厚さ50μmの帯状のアルミニウム箔を用いる。正極材料としての活性炭とバインダーとしてのスチレンブタジエンポリマー、溶媒としての水からなる電極ペーストを混合調製し、帯状のアルミニウム箔の片面に塗工し、正極活物質層2を形成する。その後、乾燥行程を経て得られた正極原反19をカレンダーロールプレスにて105℃で加圧して正極3の気孔率を調整した。その後、この正極3において、正極活物質層2と正極集電箔1を挟んで反対の面にリチウムイオンドープ層23として、コバルト酸リチウム、アセチレンブラック、PVDFをNMPに分散させ100℃で乾燥させた後、厚さ100μmのドープ層を得た。その後ロールプレスして気孔率を調整し、これを248mm×46mmの大きさに切断し、長尺方向の端部10mmの正極活物質層2を一辺のみ剥がし、箔部を露出させて正極取出し部12とした。この正極取出し部12にアルミ端子をスポット溶接により接続し、正極接続端子13とした。   As the positive electrode current collector foil 1, a strip-shaped aluminum foil having a width of 300 mm and a thickness of 50 μm is used. An electrode paste made of activated carbon as a positive electrode material, styrene butadiene polymer as a binder, and water as a solvent is mixed and prepared, and applied to one side of a strip-shaped aluminum foil to form the positive electrode active material layer 2. Thereafter, the positive electrode fabric 19 obtained through the drying process was pressurized at 105 ° C. with a calender roll press to adjust the porosity of the positive electrode 3. Thereafter, in this positive electrode 3, lithium cobalt oxide, acetylene black and PVDF are dispersed in NMP as a lithium ion doped layer 23 on the opposite surface across the positive electrode active material layer 2 and the positive electrode current collector foil 1 and dried at 100 ° C. Thereafter, a doped layer having a thickness of 100 μm was obtained. Thereafter, the porosity is adjusted by roll pressing, and the porosity is cut into a size of 248 mm × 46 mm. The positive electrode active material layer 2 having an end portion of 10 mm in the longitudinal direction is peeled off, and the foil portion is exposed to expose the positive electrode. It was set to 12. An aluminum terminal was connected to the positive electrode take-out portion 12 by spot welding to form a positive electrode connection terminal 13.

前記実施の形態1と同様にして得られた負極原反21をプレスし、262mm×50mmの大きさに切断し、長尺方向の端部10mmの負極活物質層6を一辺のみ剥して、箔部を露出させて負極取出し部14とした。この負極取出し部14に融着材を付着させた厚さ0.1mmのニッケル板をスポット溶接により接合し、負極接続端子16とした。   The negative electrode fabric 21 obtained in the same manner as in the first embodiment was pressed, cut into a size of 262 mm × 50 mm, and the negative electrode active material layer 6 having an end portion 10 mm in the longitudinal direction was peeled only on one side to obtain a foil. The part was exposed to form a negative electrode takeout part 14. A nickel plate having a thickness of 0.1 mm with a fusing material attached to the negative electrode take-out portion 14 was joined by spot welding to form a negative electrode connection terminal 16.

各部材を十分に乾燥させた後、正極活物質層2と負極活物質層6が対向するように正極3と負極7を向かいあわせ、その間にセパレータ8を挟み込み重ね合わせた後、端部より捲き回してテープで固定した。これをアルミラミネートシートで作製した外装袋に入れ、電解液として、1.2mol/lのLiPFを含む、エチレンカーボネート−ジエチルカーボネート3:7混合溶媒を注液し、最後に外装容器17であるアルミラミネート外装を封口し、この実施の形態におけるLICを完成させた。その後、負極7へのリチウムイオン挿入を促進するために、リチウムイオンドープ層23の正極取出し部12を充放電装置の+端子に、負極取出し部14を負極接続端子16に接続して1mAで4.0VまでのCC−CV充電を行い、負極7へのリチウムイオンのドープを実施した。 After each member is sufficiently dried, the positive electrode 3 and the negative electrode 7 are faced each other so that the positive electrode active material layer 2 and the negative electrode active material layer 6 face each other, and a separator 8 is sandwiched therebetween to overlap each other. Turned and fixed with tape. This is put in an outer bag made of an aluminum laminate sheet, and an ethylene carbonate-diethyl carbonate 3: 7 mixed solvent containing 1.2 mol / l LiPF 6 is injected as an electrolytic solution. The aluminum laminate exterior was sealed to complete the LIC in this embodiment. Thereafter, in order to promote the insertion of lithium ions into the negative electrode 7, the positive electrode extraction part 12 of the lithium ion doped layer 23 is connected to the positive terminal of the charging / discharging device, and the negative electrode extraction part 14 is connected to the negative electrode connection terminal 16 at 4 mA at 1 mA. CC-CV charge up to 0.0 V was performed, and the negative electrode 7 was doped with lithium ions.

その後所定電流で充放電を行った。この実施の形態では、コバルト酸リチウムを使用したリチウムイオンドープ層23がドープのみならず電極反応に寄与するため、大きな容量が得られる。   Thereafter, charging and discharging were performed at a predetermined current. In this embodiment, since the lithium ion doped layer 23 using lithium cobaltate contributes not only to doping but also to electrode reaction, a large capacity can be obtained.

本発明の実施の形態1におけるリチウムイオンキャパシタ(以下、LICと記載することもある)の断面の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of cross section of the lithium ion capacitor (henceforth LIC) in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるLICセルの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the LIC cell in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるLICセルの構造を示す断面図であるIt is sectional drawing which shows the structure of the LIC cell in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるLICの捲回構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the winding structure of LIC in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における負極の製造工程のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the manufacturing process of the negative electrode in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるLICの製造工程のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the manufacturing process of LIC in Embodiment 1 of this invention. 本実施の形態1における負極原反のプレス工程を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the press process of the negative electrode original fabric in this Embodiment 1. FIG. 本発明の実施の形態2における負極の製造工程のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the manufacturing process of the negative electrode in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるLICの製造工程のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the manufacturing process of LIC in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるLICの断面の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of cross section of LIC in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3におけるLICの断面の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of cross section of LIC in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4におけるLICの断面の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of cross section of LIC in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4におけるLICセルの概略図である。It is the schematic of the LIC cell in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態1における正極原反、及び、本発明の実施の形態3におけるリチウムイオンドープ層原反のプレス工程を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the press process of the positive electrode original fabric in Embodiment 1 of this invention, and the lithium ion dope layer original fabric in Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 正極集電箔、2 正極活物質層、3 正極、4 スリット、5 負極集電箔、6 負極活物質層、7 負極、8 セパレータ、9 リチウム金属、10 正極層、11 負極層、12 正極取出し部、13 正極接続端子、14 負極取出し部、15 リチウムドープ極取出し部、16 負極接続端子、17 外装容器、18 LICセル、19 正極原反、20 切り込み、21 負極原反、22 リチウムイオンドープ層集電箔、23 リチウムイオンドープ層、24 リチウムイオンドープ層原反、25 リチウムイオン極端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode current collection foil, 2 Positive electrode active material layer, 3 Positive electrode, 4 slits, 5 Negative electrode current collection foil, 6 Negative electrode active material layer, 7 Negative electrode, 8 Separator, 9 Lithium metal, 10 Positive electrode layer, 11 Negative electrode layer, 12 Positive electrode Extraction part, 13 Positive electrode connection terminal, 14 Negative electrode extraction part, 15 Lithium doped electrode extraction part, 16 Negative electrode connection terminal, 17 Outer container, 18 LIC cell, 19 Positive electrode fabric, 20 Notch, 21 Negative electrode fabric, 22 Lithium ion dope Layer current collector foil, 23 Lithium ion doped layer, 24 Lithium ion doped layer raw fabric, 25 Lithium ion electrode terminal

Claims (8)

負極集電箔の少なくとも片面に略同面積で負極活物質層が設けられた負極であって、前記負極集電箔にのみ長さ方向成分をもつ少なくとも1つのスリットが形成されたことを特徴とする負極。 A negative electrode in which a negative electrode active material layer having a substantially the same area is provided on at least one surface of a negative electrode current collector foil, wherein at least one slit having a longitudinal component is formed only in the negative electrode current collector foil. Negative electrode. 負極集電箔の少なくとも片面に略同面積で負極活物質層が設けられた負極であって、前記負極集電箔及び前記負極活物質層のいずれにも長さ方向成分をもつ少なくとも1つのスリットが形成され、前記負極集電箔におけるスリットと前記負極活物質層におけるスリットとが略同心上で異なる幅を有し、かつ、前記負極活物質層におけるスリット幅が前記負極集電箔におけるスリット幅より狭いことを特徴とする負極。 A negative electrode in which a negative electrode active material layer having a substantially the same area is provided on at least one surface of a negative electrode current collector foil, and at least one slit having a longitudinal component in both the negative electrode current collector foil and the negative electrode active material layer The slits in the negative electrode current collector foil and the slits in the negative electrode active material layer have substantially different widths, and the slit width in the negative electrode active material layer is the slit width in the negative electrode current collector foil Negative electrode characterized by being narrower. 正極および負極と共に電解質を備えたリチウムイオンキャパシタであって、前記負極は負極集電箔の少なくとも片面に略同面積で負極活物質層が設けられ、前記負極集電箔にのみ長さ方向成分をもつ少なくとも1つのスリットが形成されたことを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。 A lithium ion capacitor comprising an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, wherein the negative electrode is provided with a negative electrode active material layer having substantially the same area on at least one surface of the negative electrode current collector foil, and a longitudinal component is provided only on the negative electrode current collector foil. A lithium ion capacitor having at least one slit formed therein. 正極および負極と共に電解質を備えたリチウムイオンキャパシタであって、前記負極は負極集電箔の少なくとも片面に略同面積で負極活物質層が設けられ、前記負極集電箔及び前記負極活物質層のいずれにも長さ方向成分をもつ少なくとも1つのスリットが形成され、前記負極集電箔におけるスリットと前記負極活物質層におけるスリットとが同心上で異なる幅を有し、かつ、前記負極活物質層におけるスリット幅が前記負極集電箔におけるスリット幅より狭いことを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。 A lithium ion capacitor including an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, wherein the negative electrode is provided with a negative electrode active material layer having substantially the same area on at least one surface of the negative electrode current collector foil, and the negative electrode current collector foil and the negative electrode active material layer In each case, at least one slit having a longitudinal component is formed, the slit in the negative electrode current collector foil and the slit in the negative electrode active material layer have concentrically different widths, and the negative electrode active material layer The lithium ion capacitor is characterized in that the slit width in is narrower than the slit width in the negative electrode current collector foil. 負極集電箔の少なくとも片面に負極活物質層が形成された負極の製造方法であって、前記負極集電箔に貫通するように切り込まれた貫通部が長さ方向成分をもつ少なくとも1つ形成する工程と、前記負極集電箔の少なくとも片面に略同面積で前記負極活物質層を形成する工程と、その後のプレス工程により前記貫通部が前記負極活物質層の面積拡大と共に押し広げられることを特徴とする請求項1記載の負極の製造方法。 A method for producing a negative electrode in which a negative electrode active material layer is formed on at least one surface of a negative electrode current collector foil, wherein at least one penetrating portion cut into the negative electrode current collector foil has a longitudinal component Forming the negative electrode active material layer with substantially the same area on at least one surface of the negative electrode current collector foil, and a subsequent pressing step to expand the penetrating portion with the area expansion of the negative electrode active material layer. The method for producing a negative electrode according to claim 1. 負極集電箔の少なくとも片面に負極活物質層が形成された負極の製造方法であって、前記負極集電箔の少なくとも片面に略同面積で前記負極活物質層を形成する工程と、前記負極集電箔及び前記負極活物質層に貫通するように切り込まれた貫通部が長さ方向成分をもつ少なくとも1つ形成する工程と、その後のプレス工程により前記貫通部が前記負極集電箔及び前記負極活物質層の面積拡大と共に押し広げられることを特徴とする請求項2記載の負極の製造方法。 A method for producing a negative electrode in which a negative electrode active material layer is formed on at least one surface of a negative electrode current collector foil, the step of forming the negative electrode active material layer with substantially the same area on at least one surface of the negative electrode current collector foil, and the negative electrode A step of forming at least one penetrating portion having a longitudinal component formed so as to penetrate through the current collector foil and the negative electrode active material layer, and a subsequent pressing step to form the through portion into the negative electrode current collecting foil and The method for producing a negative electrode according to claim 2, wherein the negative electrode active material layer is expanded as the area of the negative electrode active material layer increases. 正極および負極と共に電解質を備えたリチウムイオンキャパシタの製造方法であって、前記負極の製造方法は請求項5記載の製造方法であることを特徴とするリチウムイオンキャパシタの製造方法。 A method for manufacturing a lithium ion capacitor comprising an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, wherein the method for manufacturing the negative electrode is the manufacturing method according to claim 5. 正極および負極と共に電解質を備えたリチウムイオンキャパシタの製造方法であって、前記負極の製造方法は請求項6記載の製造方法であることを特徴とするリチウムイオンキャパシタの製造方法。 A method for producing a lithium ion capacitor comprising an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, wherein the method for producing the negative electrode is the production method according to claim 6.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101108855B1 (en) 2010-06-23 2012-01-31 삼성전기주식회사 Electrochemical capacitor
JP2013051226A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd Capacitor and manufacturing method thereof
US8541783B2 (en) 2010-08-04 2013-09-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electric double-layer capacitor and solar power generation device
US8542478B2 (en) 2010-11-19 2013-09-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electric double layer capacitor, lithium ion capacitor, and charging device
US8749953B2 (en) 2010-06-30 2014-06-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electric double layer capacitor, lithium ion capacitor and manufacturing method thereof
WO2016006632A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 旭化成株式会社 Nonaqueous lithium-type power storage element
US9343241B2 (en) 2011-08-26 2016-05-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device
DE102016112943A1 (en) 2015-07-17 2017-01-19 Jtekt Corporation Web coating apparatus and web coating method
US10546545B2 (en) 2016-04-28 2020-01-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device
JP2025154484A (en) * 2024-03-29 2025-10-10 本田技研工業株式会社 Manufacturing method of recycled positive electrode

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8169773B2 (en) 2010-06-23 2012-05-01 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Electrochemical capacitor
KR101108855B1 (en) 2010-06-23 2012-01-31 삼성전기주식회사 Electrochemical capacitor
US9275798B2 (en) 2010-06-30 2016-03-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing a double layer capacitor and a lithium ion capacitor
US8749953B2 (en) 2010-06-30 2014-06-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electric double layer capacitor, lithium ion capacitor and manufacturing method thereof
US8541783B2 (en) 2010-08-04 2013-09-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electric double-layer capacitor and solar power generation device
US8542478B2 (en) 2010-11-19 2013-09-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electric double layer capacitor, lithium ion capacitor, and charging device
US9343241B2 (en) 2011-08-26 2016-05-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device
US10748673B2 (en) 2011-08-26 2020-08-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device
US12183477B2 (en) 2011-08-26 2024-12-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device
JP2013051226A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd Capacitor and manufacturing method thereof
WO2016006632A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 旭化成株式会社 Nonaqueous lithium-type power storage element
JPWO2016006632A1 (en) * 2014-07-09 2017-04-27 旭化成株式会社 Non-aqueous lithium storage element
US10446847B2 (en) 2014-07-09 2019-10-15 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Nonaqueous lithium-type power storage element
DE102016112943A1 (en) 2015-07-17 2017-01-19 Jtekt Corporation Web coating apparatus and web coating method
US10546545B2 (en) 2016-04-28 2020-01-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device
JP2025154484A (en) * 2024-03-29 2025-10-10 本田技研工業株式会社 Manufacturing method of recycled positive electrode
JP7759989B2 (en) 2024-03-29 2025-10-24 本田技研工業株式会社 Manufacturing method of recycled positive electrode

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